JP2012222913A - Battery module and battery system comprising the same - Google Patents

Battery module and battery system comprising the same Download PDF

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Abstract

PROBLEM TO BE SOLVED: To ensure insulation and enable data collection about each secondary battery even when high voltage battery is composed of serially-connected secondary batteries.SOLUTION: The battery system of the present invention comprises a plurality of battery modules that include a battery cell and a battery state estimating device for detecting and estimating the state of the battery cell connected in series-parallel. Each battery module has radio-communication antennas for communicating with each other in a one-to-one manner arranged on the upper surface and lower surface thereof. Setting apart the antennas on the upper and lower surface from each other can avoid communication failure caused by interference of signals transmitted from the communication antennas. The battery modules perform radio-transmission so that wiring that connects the battery modules is not necessary. As a result, short circuit due to failure is prevented, leading to improvement of reliability.

Description

本発明は、接続された複数の電池モジュール及びそれを用いた二次電池システムに関する。   The present invention relates to a plurality of connected battery modules and a secondary battery system using the same.

自動車や鉄道などの駆動システムや、バックアップ用のＵＰＳシステムなどに搭載される鉛電池，ニッケル水素電池，リチウム電池などの二次電池は、システムに必要な電圧及び電流を得るために直列及び並列に接続して使用することが多い。   Secondary batteries such as lead batteries, nickel metal hydride batteries, and lithium batteries installed in drive systems such as automobiles and railways and backup UPS systems are connected in series and in parallel to obtain the voltage and current required for the system. Often connected and used.

二次電池は、その化学的な性質から充放電可能な電流や電荷量が決まっており、これを超えて充放電すると、性能の急激な低下や故障を引き起こす恐れがある。従って、これらを防ぐためには、二次電池の状態を監視しながら充放電する必要がある。   The secondary battery has a chargeable / dischargeable current and charge amount determined by its chemical properties, and charging / discharging beyond this level may cause a sudden drop in performance or failure. Therefore, in order to prevent these, it is necessary to charge and discharge while monitoring the state of the secondary battery.

文献１は複数の二次電池を直列接続し、高電圧の組電池を構成した場合においても、簡単かつ安価な構成で、二次電池の監視を実現する方式が述べられている。この方式は、複数の二次電池を直列に接続した「ブロック」を基本単位とし、これを複数個接続して所望の電圧・電流を得る構成となっている。このブロックにはそれぞれ、ブロックを構成する二次電池を監視，制御するコントローラを設けている。コントローラは当該ブロックから給電を受けることで動作する様に作られており、コントローラの電位はブロックと同電位となる。この構成によれば、コントローラの絶縁耐圧は、隣接するブロック間の電位差より大きければよく、組電池全体の電圧に耐え得る耐圧は必要ない。このため、ブロック内の電池の直列数を適当に設定することで、コントローラの絶縁耐圧を低く抑えることが可能となり、絶縁回路の小型化や、安価なフォトカプラの採用による低コスト化などが図れる。   Document 1 describes a method for realizing monitoring of a secondary battery with a simple and inexpensive configuration even when a plurality of secondary batteries are connected in series to form a high-voltage assembled battery. In this system, a basic unit is a “block” in which a plurality of secondary batteries are connected in series, and a plurality of these are connected to obtain a desired voltage / current. Each block is provided with a controller for monitoring and controlling the secondary battery constituting the block. The controller is made to operate by receiving power from the block, and the potential of the controller is the same as that of the block. According to this configuration, the withstand voltage of the controller only needs to be larger than the potential difference between adjacent blocks, and the withstand voltage that can withstand the voltage of the entire assembled battery is not required. For this reason, by appropriately setting the number of batteries in the block in series, it is possible to keep the insulation withstand voltage of the controller low, and it is possible to reduce the size of the insulation circuit and reduce the cost by using an inexpensive photocoupler. .

特開２００５−１４１４３９号公報JP 2005-141439 A

しかしながら、上述の発明には以下に述べる問題がある。   However, the above-described invention has the following problems.

上記コントローラは隣接した電位の異なるコントローラと通信するために、絶縁通信用のフォトカプラ等の光部品を有している。この光部品は、鉄道車両の変換装置内部のような高温で条件の悪い環境で長時間使用すると、経年劣化により故障しやすいことが知られている。フォトカプラが短絡故障を起こすと、コントローラ内部の回路にブロックの電圧を越える電圧が印加されコントローラが絶縁破壊する。また、コントローラが短絡すると、各ブロックに含まれる二次電池が短絡放電される可能性があることが分かった。   In order to communicate with adjacent controllers having different potentials, the controller has an optical component such as a photocoupler for insulation communication. It is known that this optical component is likely to break down due to deterioration over time when used for a long time in a high-temperature and unfavorable environment such as the inside of a railway vehicle converter. When a short circuit failure occurs in the photocoupler, a voltage exceeding the block voltage is applied to the circuit inside the controller, causing the controller to break down. Moreover, when a controller short-circuited, it turned out that the secondary battery contained in each block may be short-circuit-discharged.

本発明の１つの実施形態は、１つの二次電池、または直列に接続された複数の二次電池と、二次電池の状態の検知または推定を行う電池状態検知装置と、無線通信アンテナと、を有する電池モジュールにおいて、電池状態検知装置が検知または推定した電池状態を有するデータを無線通信アンテナにより電池モジュールの外部に送信可能な電池モジュールである。   One embodiment of the present invention includes one secondary battery or a plurality of secondary batteries connected in series, a battery state detection device that detects or estimates the state of the secondary battery, a wireless communication antenna, Is a battery module capable of transmitting data having a battery state detected or estimated by the battery state detection device to the outside of the battery module by a wireless communication antenna.

または、無線通信アンテナを２つ備え、２つの無線通信アンテナは電池モジュールの相対する位置に取り付けられ、隣接して配置された電池モジュール同士は、無線通信アンテナを介して電池状態を有する情報を１対１で無線通信可能な電池モジュールである。   Alternatively, two wireless communication antennas are provided, the two wireless communication antennas are attached to opposite positions of the battery module, and the battery modules arranged adjacent to each other receive information having a battery state via the wireless communication antenna. A battery module capable of wireless communication on a one-to-one basis.

または、通信を行わないときは、電池状態検知装置をスリープさせ、電池状態検知装置の起動が必要な時は、起動信号を電力として動作する起動回路により電池状態検知装置を起動させる電池モジュールである。   Alternatively, it is a battery module that sleeps the battery state detection device when communication is not performed, and activates the battery state detection device by an activation circuit that operates using an activation signal as power when activation of the battery state detection device is required. .

本発明によれば、二次電池の状態を監視するコントローラ間の通信を無線で行うことにより、フォトカプラなどによる絶縁が不要となり、フォトカプラ等の絶縁素子の短絡によるコントローラの絶縁破壊や、二次電池の短絡放電を防止でき信頼性を向上できる効果がある。また、モジュールの相反する位置に通信アンテナを配置することにより、各通信アンテナから送信される信号が干渉することによる通信不良回避を可能とする。   According to the present invention, the communication between the controllers for monitoring the state of the secondary battery is performed wirelessly, so that the insulation by the photocoupler is unnecessary, the insulation breakdown of the controller due to the short circuit of the insulation element such as the photocoupler, and the like. There is an effect that the secondary battery can be prevented from being short-circuited and the reliability can be improved. Further, by arranging the communication antennas at the opposite positions of the module, it is possible to avoid communication failure due to interference of signals transmitted from the respective communication antennas.

本発明に係る二次電池システム１０００のブロック図である。1 is a block diagram of a secondary battery system 1000 according to the present invention. 通信経路がリングタイプの場合の二次電池システムの通信の様子を示す図である。It is a figure which shows the mode of communication of a secondary battery system in case a communication path is a ring type. 二次電池モジュールに搭載されるメイン基板とサブ基板の構成を示す図である。It is a figure which shows the structure of the main board | substrate and sub board | substrate mounted in a secondary battery module. メイン基板とサブ基板の起動シーケンスを示す図である。It is a figure which shows the starting sequence of a main board | substrate and a sub board | substrate. 起動用信号と通信信号の使用周波数を示す図である。It is a figure which shows the use frequency of the signal for starting, and a communication signal. 通信経路に終端のあるタイプの場合の二次電池システムの通信の様子を示す図である。It is a figure which shows the mode of communication of a secondary battery system in the case of a type with a termination | terminus in a communication path. 二次電池モジュールを横に２列並べた場合の通信の様子を示す図である。It is a figure which shows the mode of communication when a secondary battery module is put in two rows horizontally.

自動車や鉄道などの駆動システムや、バックアップ用のＵＰＳシステムなど比較的高い電圧を必要とするシステムにおいては、複数の電池セルを直列・並列接続する必要があり、複数の電池を監視する必要があり、さらに通信線の絶縁を行う必要もある。本発明は無線通信によって通信線の絶縁と複数の電池の監視を可能とするものである。以下に、本発明の具体的な実施形態を各実施例に分けて詳細に説明する。   In systems that require relatively high voltages, such as drive systems for automobiles and railways, and backup UPS systems, multiple battery cells must be connected in series and in parallel, and multiple batteries must be monitored. Furthermore, it is necessary to insulate the communication line. The present invention enables communication line insulation and monitoring of a plurality of batteries by wireless communication. Hereinafter, specific embodiments of the present invention will be described in detail for each example.

図１〜図５を用いて、本実施例を説明する。図１に本発明を適用した二次電池システム１０００を示す。二次電池システム１０００は、複数の二次電池モジュール１００（１００−１〜１００−ｎ）と、通信用アンテナ１０１，１０２、及び、二次電池システム監視装置２００から構成される。   The present embodiment will be described with reference to FIGS. FIG. 1 shows a secondary battery system 1000 to which the present invention is applied. The secondary battery system 1000 includes a plurality of secondary battery modules 100 (100-1 to 100-n), communication antennas 101 and 102, and a secondary battery system monitoring device 200.

二次電池モジュール１００は、二次電池１０，メイン基板２０（２０−１〜２０−ｎ），サブ基板３０（３０−１〜３０−ｎ）及び双方向に通信可能な無線通信アンテナ７１（７１−１〜７１−ｎ），７２（７２−１〜７２−ｎ）から構成されている。また、メイン基板２０は、電源回路４０と制御回路５０からなる。電源回路４０は、二次電池１０より電力の供給を受け、制御回路５０及び無線通信アンテナ７１，７２の駆動に必要な電力（例えば、直流５Ｖ）を供給する。   The secondary battery module 100 includes a secondary battery 10, a main board 20 (20-1 to 20-n), a sub board 30 (30-1 to 30-n), and a wireless communication antenna 71 (71) capable of bidirectional communication. -1 to 71-n) and 72 (72-1 to 72-n). The main board 20 includes a power supply circuit 40 and a control circuit 50. The power supply circuit 40 receives power from the secondary battery 10 and supplies power (for example, DC 5V) necessary for driving the control circuit 50 and the wireless communication antennas 71 and 72.

制御回路５０は、二次電池１０の状態を検知または推定するとともに、無線通信アンテナ７１，７２が受信した信号と無線通信アンテナ７１，７２から送信する信号を処理する。   The control circuit 50 detects or estimates the state of the secondary battery 10 and processes a signal received by the wireless communication antennas 71 and 72 and a signal transmitted from the wireless communication antennas 71 and 72.

通信用アンテナ１０１，１０２は二次電池システム監視装置２００に接続されており、通信用アンテナ１０１は二次電池モジュール１００−１と、通信用アンテナ１０２は二次電池モジュール１００−ｎとそれぞれ通信を行う。図１では、通信用アンテナ１０１から送信した信号を二次電池モジュール１００−１〜１００−ｎを介して、通信用アンテナ１０２で受信する構成を示している。   The communication antennas 101 and 102 are connected to the secondary battery system monitoring apparatus 200. The communication antenna 101 communicates with the secondary battery module 100-1 and the communication antenna 102 communicates with the secondary battery module 100-n. Do. FIG. 1 illustrates a configuration in which a signal transmitted from the communication antenna 101 is received by the communication antenna 102 via the secondary battery modules 100-1 to 100-n.

二次電池モジュール１００は上面と下面（つまり、相反する位置）にそれぞれ無線通信アンテナ７１，７２を設置することで、自モジュール１００の無線通信アンテナ７１，７２間の距離をとり、両無線通信アンテナ間の送受信の信号の干渉を防止する。また、隣接する二次電池モジュール（例えば１００−１と１００−２）間で無線通信アンテナ（例えば７２−１と７１−２）を対向させるように複数の電池モジュールを配置して、無線通信アンテナ間で１対１通信を行うことで、通信信号の乱反射等による干渉を防ぎ、通信不良を防止する。   In the secondary battery module 100, wireless communication antennas 71 and 72 are installed on the upper surface and the lower surface (that is, opposite positions), respectively, so that the distance between the wireless communication antennas 71 and 72 of the module 100 is increased. Interference between transmission and reception signals is prevented. In addition, a plurality of battery modules are arranged so that wireless communication antennas (for example, 72-1 and 71-2) face each other between adjacent secondary battery modules (for example, 100-1 and 100-2), and the wireless communication antenna By performing one-to-one communication between them, interference due to irregular reflection of communication signals is prevented and communication failure is prevented.

メイン基板２０は二次電池１０に蓄えられた電力で動作するため、待機時など二次電池１０の監視が不要な時には、メイン基板２０をスリープさせ、二次電池１０の充電量の低下を防止する。サブ基板３０は、このスリープ状態のメイン基板２０を起動させるために設けられる。このサブ基板３０は無線通信アンテナ７１，７２を介して二次電池モジュールの外部からの電力を得て起動し、スリープ状態のメイン基板２０を起動させる。   Since the main board 20 operates with the power stored in the secondary battery 10, when monitoring of the secondary battery 10 is unnecessary, such as during standby, the main board 20 is put into sleep to prevent a reduction in the charge amount of the secondary battery 10. To do. The sub board 30 is provided to activate the main board 20 in the sleep state. The sub board 30 is activated by obtaining power from the outside of the secondary battery module via the wireless communication antennas 71 and 72 and activates the main board 20 in the sleep state.

図２は、図１における通信用アンテナ１０１から二次電池モジュール１００−１〜１００−ｎを経由し、通信用アンテナ１０２に至るデータの通信を示したものである。   FIG. 2 shows data communication from the communication antenna 101 in FIG. 1 to the communication antenna 102 via the secondary battery modules 100-1 to 100-n.

通常、二次電池モジュール１００−１〜１００−ｎは、無線通信アンテナ７１，７２を受信状態として待機している。二次電池システム監視装置２００で生成されて通信用アンテナ１０１から送信されたデータ２１０は、二次電池モジュール１００−１の無線通信アンテナ７１−１により受信される。受信されたデータ２１０は、メイン基板２０−１の制御回路５０で処理され、受信した旨のＡＣＫ信号を生成する。このＡＣＫ信号は、無線通信アンテナ７１−１から通信用アンテナ１０１に対して送信される。なお、このデータ２１０は、各二次電池モジュール１００−１〜ｎそれぞれに対するコマンドを含んでおり、このコマンドには、内部状態の設定及び電源のＯＦＦ指令などがある。制御回路５０は、データ２１０に含まれるコマンドに対応する処理を行うとともに、二次電池１０の状態情報等を含む情報（ｄａｔａ１）をデータ２１０に付加したデータ２１１−１を生成する。生成されたデータ２１１−１は、データ２１０を受信した無線通信アンテナ７１−１とは反対側の無線通信アンテナ７２−１から送信され、メイン基板２０−１上の制御回路５０はＡＣＫ信号が無線通信アンテナ７２−１で受信するのを持つ。   Usually, the secondary battery modules 100-1 to 100-n stand by with the wireless communication antennas 71 and 72 in a receiving state. The data 210 generated by the secondary battery system monitoring apparatus 200 and transmitted from the communication antenna 101 is received by the wireless communication antenna 71-1 of the secondary battery module 100-1. The received data 210 is processed by the control circuit 50 of the main board 20-1 to generate an ACK signal indicating that it has been received. This ACK signal is transmitted from the wireless communication antenna 71-1 to the communication antenna 101. The data 210 includes a command for each of the secondary battery modules 100-1 to 100-n. The command includes an internal state setting and a power OFF command. The control circuit 50 performs processing corresponding to the command included in the data 210 and generates data 211-1 in which information (data 1) including state information of the secondary battery 10 is added to the data 210. The generated data 211-1 is transmitted from the wireless communication antenna 72-1 on the opposite side to the wireless communication antenna 71-1 that has received the data 210, and the control circuit 50 on the main board 20-1 receives the ACK signal wirelessly. It is received by the communication antenna 72-1.

二次電池モジュール１００−１の無線通信アンテナ７２−１から送信されたデータ２１１−１を二次電池モジュール１００−２の無線通信アンテナ７１−２が受信すると、二次電池モジュール１００−２は、二次電池モジュール１００−１に対しＡＣＫ信号を無線通信アンテナ７１−２から送信するとともに、二次電池モジュール１００−２内部の二次電池１０の状態をデータ２１１−１に付加したデータ２１１−２を生成し、無線アンテナ７２−２から送信する。   When the wireless communication antenna 71-2 of the secondary battery module 100-2 receives the data 211-1 transmitted from the wireless communication antenna 72-1 of the secondary battery module 100-1, the secondary battery module 100-2 ACK signal is transmitted from the wireless communication antenna 71-2 to the secondary battery module 100-1, and the data 211-2 in which the state of the secondary battery 10 in the secondary battery module 100-2 is added to the data 211-1. Is transmitted from the wireless antenna 72-2.

このようにすることで、二次電池システム監視装置２００で生成されて通信用アンテナ１０１から送信されたデータ２１０に、二次電池モジュール１００−１〜１００−ｎの二次電池１０の状態情報が順次追加されていくため、反対側の通信用アンテナ１０２は、二次電池モジュール１００−１〜１００−ｎの全ての二次電池情報が追加されたデータ２１１−ｎを受信することができ、二次電池システム監視装置２００で全ての二次電池の状態を監視することができる。   By doing in this way, the state information of the secondary battery 10 of the secondary battery modules 100-1 to 100-n is included in the data 210 generated by the secondary battery system monitoring apparatus 200 and transmitted from the communication antenna 101. Since the communication antennas 102 on the opposite side are sequentially added, they can receive the data 211-n in which all the secondary battery information of the secondary battery modules 100-1 to 100-n is added. The secondary battery system monitoring device 200 can monitor the state of all secondary batteries.

例えば、二次電池モジュール１００−２が無線通信アンテナ７２−２からデータ２１１−２を送信した後、一定時間経過しても二次電池モジュール１００−３の無線通信アンテナ７１−３からのＡＣＫ信号が受信できない場合には、再度無線通信アンテナ７２−２から当該データ２１１−２が再送される。しかし、所定回数、再送してもＡＣＫ信号が受信できない場合には、当該二次電池モジュール１００−２は、異常が発生したと判断し、反対側の無線通信アンテナ７１−２から、当該データ２１１−２を送信する。なお、無線通信アンテナ７１−２から送信されたデータを無線通信アンテナ７２−１で受信した二次電池モジュール１００−１は、受信したデータに自身の二次電池状態データが追加されているため、そのデータには情報を付加せず、二次電池モジュール１００−２の無線通信アンテナ７１−２に対してＡＣＫ信号を返すとともに、反対側の無線通信アンテナ７１−１より当該データ２１１−２を送信する。   For example, after the secondary battery module 100-2 transmits the data 211-2 from the wireless communication antenna 72-2, the ACK signal from the wireless communication antenna 71-3 of the secondary battery module 100-3 even if a predetermined time has elapsed. Is not receivable, the data 211-2 is retransmitted from the wireless communication antenna 72-2 again. However, if the ACK signal cannot be received even after being retransmitted a predetermined number of times, the secondary battery module 100-2 determines that an abnormality has occurred, and receives the data 211 from the radio communication antenna 71-2 on the opposite side. -2 is transmitted. In addition, since the secondary battery module 100-1 which received the data transmitted from the radio | wireless communication antenna 71-2 with the radio | wireless communication antenna 72-1, its secondary battery state data is added to the received data, Information is not added to the data, an ACK signal is returned to the wireless communication antenna 71-2 of the secondary battery module 100-2, and the data 211-2 is transmitted from the wireless communication antenna 71-1 on the opposite side. To do.

これにより、複数の二次電池モジュール１００−１〜１００−ｎの間の通信で通信障害が発生した場合においても、データを折り返して送信することで、通信が途絶している二次電池モジュールを除いた他の二次電池モジュールとの通信が可能となる。また、当該二次電池モジュール１００−３の無線通信アンテナ７１−３のみが故障している場合、通信用アンテナ１０２側からの通信は、正常である無線通信アンテナ７２−３から通信される。したがって、二次電池モジュール１００−ｍの無線通信アンテナ７１−ｍが故障した場合、通信用アンテナ１０１からは、二次電池モジュール１００−１〜ｍ−１の二次電池１０の情報を、また、通信用アンテナ１０２からは、二次電池モジュール１００−ｍ〜ｎの二次電池１０の情報を収集でき、二次電池システム監視装置２００では全ての二次電池モジュール１００−１〜ｎの情報の収集が可能となる。   Thereby, even when a communication failure occurs in communication between the plurality of secondary battery modules 100-1 to 100-n, the secondary battery module in which communication is interrupted can be obtained by returning and transmitting data. Communication with other removed secondary battery modules becomes possible. When only the wireless communication antenna 71-3 of the secondary battery module 100-3 is out of order, communication from the communication antenna 102 side is performed from the normal wireless communication antenna 72-3. Therefore, when the radio communication antenna 71-m of the secondary battery module 100-m breaks down, the communication antenna 101 receives information on the secondary batteries 10 of the secondary battery modules 100-1 to m-1, Information about the secondary batteries 10 of the secondary battery modules 100-m to n can be collected from the communication antenna 102, and the secondary battery system monitoring apparatus 200 collects information about all the secondary battery modules 100-1 to 100-n. Is possible.

また、無線通信アンテナ７１と無線通信アンテナ７２で送信する無線信号の周波数を変えることで無線通信アンテナ７１，７２から送信される無線信号どうしが干渉して通信不良になるのを避けることが可能となる。さらに、無線通信アンテナ７１，７２は二次電池モジュールの相反する位置に設置されて、隣接する二次電池モジュールの無線通信アンテナ７１，７２と対応して通信を行う特徴を生かし、通信手段として、無線以外にレーザー通信やＬＥＤなどの発光素子を用いて通信を行うことで、他の通信との干渉を避けることが可能となる。   In addition, by changing the frequency of the radio signal transmitted by the radio communication antenna 71 and the radio communication antenna 72, it is possible to avoid communication failure due to interference between radio signals transmitted from the radio communication antennas 71 and 72. Become. Furthermore, the wireless communication antennas 71 and 72 are installed at opposite positions of the secondary battery module, and take advantage of the feature of performing communication in correspondence with the wireless communication antennas 71 and 72 of the adjacent secondary battery module, and as communication means, By performing communication using a light emitting element such as laser communication or LED in addition to wireless communication, it is possible to avoid interference with other communication.

さらに、複数の二次電池モジュール１００−１〜１００−ｎの間の無線通信同士の干渉を避けるため、二次電池モジュール１００の相反する面に設置された無線通信アンテナ７１，７２の一方が受信中は、もう片方から送信を行わない方式、つまり、各二次電池モジュール１００の送信時間を時分割に行うことにより、各無線通信アンテナ７１，７２の通信タイミングをずらす方法が考えられる。   Furthermore, in order to avoid interference between the wireless communication between the plurality of secondary battery modules 100-1 to 100-n, one of the wireless communication antennas 71 and 72 installed on the opposite surfaces of the secondary battery module 100 receives. In the middle, a method in which transmission is not performed from the other side, that is, a method of shifting the communication timing of each of the wireless communication antennas 71 and 72 by performing the transmission time of each secondary battery module 100 in a time division manner is conceivable.

図３に二次電池モジュール１００に搭載されるメイン基板２０とサブ基板３０の構成を詳細に示す図である。   FIG. 3 is a diagram showing in detail the configuration of the main board 20 and the sub board 30 mounted on the secondary battery module 100.

メイン基板２０は、電源回路４０と制御回路５０を有する。電源回路４０はリレー４１と電源生成回路４２を有している。制御回路５０は、電源回路４０より電力供給を受けて動作し、電池状態検知装置５２，通信制御装置５３，送受信回路５４−１，５４−２，起動信号生成回路５５，スプリッタ５６−１，５６−２を有している。二次電池モジュールは、二次電池１０の状態情報（電圧，電流，温度）を検知するセンサ５１をさらに有する。なお、電池状態検知装置５２は、センサ５１で検知した二次電池１０の状態情報（電圧，電流，温度）をもとに、電池状態の検知または推定を行う。なお、電池状態検知装置５２及び通信制御装置５３は、１つのマイコンに実装してもよい。   The main board 20 includes a power supply circuit 40 and a control circuit 50. The power supply circuit 40 includes a relay 41 and a power supply generation circuit 42. The control circuit 50 operates by receiving power supply from the power supply circuit 40, and includes a battery state detection device 52, a communication control device 53, transmission / reception circuits 54-1, 54-2, a start signal generation circuit 55, and splitters 56-1, 56. -2. The secondary battery module further includes a sensor 51 that detects state information (voltage, current, temperature) of the secondary battery 10. The battery state detection device 52 detects or estimates the battery state based on the state information (voltage, current, temperature) of the secondary battery 10 detected by the sensor 51. The battery state detection device 52 and the communication control device 53 may be mounted on a single microcomputer.

また、サブ基板３０は、起動回路３１と無線通信アンテナ７１，７２が受信した起動用信号３４を電力として蓄えるコンデンサ３２を持つ。起動回路３１はコンデンサ３２に蓄えられた電力が所定以上になると、メイン基板２０に対して、起動要求３３を出力する。   The sub-board 30 has a capacitor 32 that stores the activation signal 34 received by the activation circuit 31 and the wireless communication antennas 71 and 72 as electric power. The activation circuit 31 outputs an activation request 33 to the main board 20 when the electric power stored in the capacitor 32 exceeds a predetermined value.

電源回路４０は、サブ基板３０からの起動要求３３を受けるとリレー４１がＯＮされ、電源生成回路４２が起動し、二次電池の電力を用いて、制御回路５０を起動する電力を生成するとともに、リレー４１のＯＮ信号４３を出力する。この方式により、サブ基板３０からの起動要求３３が一度ＯＮになれば、ＯＮ継続信号４３によりリレー４１はＯＮ状態を継続できる。また、制御回路５０よりＯＦＦ要求を受けると、リレー４１をＯＦＦとし、電源生成回路４２の動作が終了することで、メイン基板２０の動作を終了させることができる。   When the power supply circuit 40 receives the activation request 33 from the sub-board 30, the relay 41 is turned on, the power generation circuit 42 is activated, and the power of the secondary battery is used to generate power for starting the control circuit 50. The ON signal 43 of the relay 41 is output. With this method, once the activation request 33 from the sub-board 30 is turned ON, the relay 41 can be kept ON by the ON continuation signal 43. Further, when an OFF request is received from the control circuit 50, the relay 41 is turned off, and the operation of the power supply generation circuit 42 is ended, whereby the operation of the main board 20 can be ended.

送受信回路５４−１，５４−２は、スプリッタ５６−１，５６−２を介して、それぞれ無線通信アンテナ７１，無線通信アンテナ７２に接続される。送受信回路５４−１及び５４−２はそれぞれ、無線通信アンテナ７１，７２が受信した受信信号や、送信するデータの増幅，フィルタリング，周波数変換を行う。また、無線通信アンテナ７１，７２が受信した受信信号は、スプリッタ５６−１，５６−２により、二次電池モジュールに対するコマンドを含む送受信回路５４−１，５４−２に送られる通信用信号と、サブ基板３０に送られる起動用信号３４に分離される。これにより、通信用信号と起動用信号３４とが別々の周波数であっても、無線通信アンテナ７１と７２は通信用信号と起動用信号３４とを送受信することができる。   The transmission / reception circuits 54-1 and 54-2 are connected to the wireless communication antenna 71 and the wireless communication antenna 72 via splitters 56-1 and 56-2, respectively. The transmission / reception circuits 54-1 and 54-2 perform amplification, filtering, and frequency conversion on the received signals received by the wireless communication antennas 71 and 72 and data to be transmitted, respectively. In addition, the reception signals received by the wireless communication antennas 71 and 72 are communication signals sent to the transmission / reception circuits 54-1 and 54-2 including commands for the secondary battery modules by the splitters 56-1 and 56-2, and This is separated into a start signal 34 sent to the sub-board 30. Thereby, even if the communication signal and the activation signal 34 have different frequencies, the wireless communication antennas 71 and 72 can transmit and receive the communication signal and the activation signal 34.

起動信号生成回路５５は、通信先相手の二次電池モジュール１００を起動させるための起動要求信号を生成する。生成された起動要求信号は、セレクタ５８を介して、スプリッタ５７−１，５７−２のいずれかに送られ、送受信回路５４−１，５４−２からの送信信号と合流され、無線通信アンテナ７１，７２に送られる。このセレクタ５８により、隣接する二次電池モジュールからの起動用信号を無線通信アンテナ７１，７２のどちらが受信しても、その反対側の無線通信アンテナから起動用信号を送信できる。例えば、無線通信アンテナ７１が隣接する二次電池モジュールから起動信号を受信した場合、セレクタ５８にスプリッタ５７−２側を選択させることで、起動信号生成回路５５から起動用信号を、無線通信アンテナ７２から送信できる。   The activation signal generation circuit 55 generates an activation request signal for activating the secondary battery module 100 of the communication partner. The generated activation request signal is sent to one of the splitters 57-1 and 57-2 via the selector 58 and merged with the transmission signal from the transmission / reception circuits 54-1 and 54-2. , 72. This selector 58 can transmit the activation signal from the radio communication antenna on the opposite side, regardless of which of the radio communication antennas 71 and 72 receives the activation signal from the adjacent secondary battery module. For example, when the wireless communication antenna 71 receives an activation signal from the adjacent secondary battery module, the activation signal is generated from the activation signal generation circuit 55 by causing the selector 58 to select the splitter 57-2 side. Can be sent from.

この構成により、図１に示す構成においても、通信用アンテナ１０１から起動用信号が出力されると、二次電池モジュール１００−１内のサブ基板３０−１を介して、メイン基板２０−１が起動する。二次電池モジュール１００−１が起動すると、無線通信アンテナ７２−１から起動用信号を出力し、二次電池モジュール１００−２を起動させる。このようにすることで、二次電池モジュール１００−１〜１００−ｎを順々に起動させることができる。   With this configuration, even in the configuration illustrated in FIG. 1, when the activation signal is output from the communication antenna 101, the main board 20-1 is connected via the sub board 30-1 in the secondary battery module 100-1. to start. When the secondary battery module 100-1 is activated, an activation signal is output from the wireless communication antenna 72-1, and the secondary battery module 100-2 is activated. By doing in this way, the secondary battery modules 100-1 to 100-n can be started in order.

続いて、メイン基板２０をスリープさせる場合、通信用アンテナ１０１から終了要求を送信することにより、二次電池モジュール１００−１〜１００−ｎに終了要求が順々に伝わるため、全二次電池モジュール１００−１〜１００−ｎ内のメイン基板２０を全てスリープさせることができる。   Subsequently, when the main board 20 is put to sleep, the end request is sequentially transmitted to the secondary battery modules 100-1 to 100-n by transmitting the end request from the communication antenna 101. Therefore, all the secondary battery modules All the main boards 20 in 100-1 to 100-n can be put to sleep.

このように、起動用信号を受信してメイン基板２０を起動させるサブ基板３０を設けることで、各二次電池モジュール１００内の二次電池１０の監視が必要な時のみメイン基板２０を起動させることができ、メイン基板２０による二次電池１０の電荷の消費量を抑えることができる。   In this way, by providing the sub board 30 that receives the activation signal and activates the main board 20, the main board 20 is activated only when monitoring of the secondary battery 10 in each secondary battery module 100 is necessary. In addition, the amount of charge consumed by the secondary battery 10 by the main board 20 can be suppressed.

また、メイン基板２０をスリープとさせる条件として、無線通信アンテナ７１，７２が終了信号を受信した時に加え、一定期間以上、無線通信アンテナ７１，７２がデータを受信しなかった時を含めても良い。また、無線通信アンテナによる通信エラーが所定回数以上連続して発生した場合を含めても良い。   In addition to the time when the wireless communication antennas 71 and 72 receive the end signal, the condition for causing the main board 20 to sleep may include the time when the wireless communication antennas 71 and 72 do not receive data for a certain period or longer. . Further, a case where a communication error due to the wireless communication antenna occurs continuously a predetermined number of times or more may be included.

さらに、誤動作によるメイン基板２０の起動を避けるため、二次電池モジュール１００が起動用信号を受信してメイン基板２０が起動すると、制御回路５０は、起動用信号を送信した二次電池モジュールに対して、起動完了信号を送信する。この起動完了信号に対して、ＡＣＫ信号が帰ってくれば、正式の起動要求としてメイン基板２０は起動する。しかし、所定時間内にＡＣＫ信号を受信できなければ、再びメイン基板２０はスリープ状態に戻る。   Furthermore, in order to avoid activation of the main board 20 due to malfunction, when the secondary battery module 100 receives the activation signal and the main board 20 is activated, the control circuit 50 controls the secondary battery module that has transmitted the activation signal. Send a start complete signal. If the ACK signal is returned in response to the activation completion signal, the main board 20 is activated as a formal activation request. However, if the ACK signal cannot be received within a predetermined time, the main board 20 returns to the sleep state again.

また、ＡＣＫ信号に特定のコードを入れ込むことで、無用にメイン基板２０が起動することを防ぎ、起動用信号の信頼性を上げることができる。   In addition, by inserting a specific code into the ACK signal, it is possible to prevent the main board 20 from being unnecessarily activated and to improve the reliability of the activation signal.

図４にメイン基板２０とサブ基板３０の起動終了シーケンスを示す。最初、メイン基板２０はＯＦＦ状態とする。サブ基板３０はコンデンサ３２の電圧を確認し、所定の電圧以上かどうかの判定を行う（３０１）。その結果、コンデンサ３２の電圧が所定の電圧以上である場合、メイン基板２０に起動要求信号３３を出力する（３０２）。その後、メイン基板２０の起動の確認を行う（３０３）。なお、図示していないが、一定時間経過後もメイン基板２０の起動が確認できない場合には、エラーを検知する。メイン基板２０起動が確認した後、メイン基板２０の終了確認が終了するのを確認すると（３０４）、コンデンサ３２に蓄えられた電荷を放電し（３０５）、コンデンサの電圧確認（３０１）に戻る。   FIG. 4 shows a startup end sequence of the main board 20 and the sub board 30. First, the main board 20 is turned off. The sub-board 30 checks the voltage of the capacitor 32 and determines whether or not it is equal to or higher than a predetermined voltage (301). As a result, when the voltage of the capacitor 32 is equal to or higher than the predetermined voltage, the activation request signal 33 is output to the main board 20 (302). Thereafter, the activation of the main board 20 is confirmed (303). Although not shown, an error is detected when the activation of the main board 20 cannot be confirmed even after a predetermined time has elapsed. After confirming the start of the main board 20 is confirmed (304), the charge stored in the capacitor 32 is discharged (305), and the process returns to the voltage check (301) of the capacitor.

一方、メイン基板２０は、サブ基板３０から起動要求信号３３を受けると（３０２）、先述のとおり、電源回路４０が起動し、ＯＮ状態に遷移する。電源ＯＮ後、通信の下流（下位）の二次電池モジュール１００が起動しているかどうか確認し（２０１）、起動していなければ、起動用信号を出力する（２０２）。メイン基板２０は終了要求を受信するか、一定時間データを受信しなかった場合に、ＯＦＦ状態に遷移する（２０３，２０４）。   On the other hand, when the main board 20 receives the activation request signal 33 from the sub board 30 (302), the power supply circuit 40 is activated and transitions to the ON state as described above. After the power is turned on, it is confirmed whether the secondary battery module 100 downstream (lower level) of communication is activated (201). If not activated, an activation signal is output (202). When the main board 20 receives an end request or does not receive data for a certain period of time, it transitions to an OFF state (203, 204).

これにより、各二次電池モジュール１００−１〜ｎのメイン回路２０−１〜ｎは、メイン回路２０−１から順々に起動することが可能となる。   Thereby, the main circuits 20-1 to 20-n of the secondary battery modules 100-1 to 100-n can be sequentially activated from the main circuit 20-1.

図５に通信用信号と起動用信号３４の使用周波数帯域を示す。通信用信号に使用する周波数帯域と起動用信号３４に使用する周波数帯域を分けることにより、通信用信号と起動用信号３４の送信を同時に送信することが可能となる。また、通信用信号と起動用信号の使用帯域を同じとし、メイン基板２０がスリープ状態か否かで通信用信号と起動用信号を切り替える方式も考えられる。つまり、メイン基板２０がスリープ状態の場合には、起動用信号３４を通信し、メイン基板２０が起動している際には、通信用信号を通信する。   FIG. 5 shows the frequency bands used for the communication signal and the activation signal 34. By separating the frequency band used for the communication signal and the frequency band used for the activation signal 34, it is possible to transmit the communication signal and the activation signal 34 simultaneously. Further, a method of switching the communication signal and the activation signal depending on whether or not the main board 20 is in the sleep state with the same use band of the communication signal and the activation signal may be considered. That is, the activation signal 34 is communicated when the main board 20 is in the sleep state, and the communication signal is communicated when the main board 20 is activated.

さらには、本実施例では、通信用信号と起動用信号３４の双方を送受信する無線通信アンテナ７１，７２を設けたが、通信用信号の専用アンテナと、起動用信号３４の専用アンテナを別々に設けてもよい。   Furthermore, in this embodiment, the wireless communication antennas 71 and 72 that transmit and receive both the communication signal and the activation signal 34 are provided. However, the communication signal dedicated antenna and the activation signal 34 dedicated antenna are separately provided. It may be provided.

図６に二次電池システム監視装置２００に接続された通信用アンテナが、１つしかない場合の通信方式を示す（ＡＣＫ信号の通信は省略）。本実施例で言及しない構成は、実施例１と同様の構成であるものとする。この場合、二次電池モジュール１００−１が通信用アンテナ１０２から最も離れた終端となる。通信用アンテナ１０２から送信されたデータ１１０は、各二次電池モジュールを経由して、通信用アンテナ１０２から最も離れた終端の二次電池モジュール１００−１まで伝わり、その後、折り返して二次電池モジュール１００−１から二次電池モジュール１００−ｎに伝わる際に、順々に二次電池１０の状態等の情報を追加されることで、通信用アンテナ１０２は、全ての二次電池１０の情報を受信することができる。   FIG. 6 shows a communication method when there is only one communication antenna connected to the secondary battery system monitoring apparatus 200 (communication of the ACK signal is omitted). The configurations not mentioned in the present embodiment are the same as those in the first embodiment. In this case, the secondary battery module 100-1 is the terminal farthest from the communication antenna 102. The data 110 transmitted from the communication antenna 102 is transmitted to the secondary battery module 100-1 at the farthest end from the communication antenna 102 via each secondary battery module, and then folded back to the secondary battery module. When the information such as the state of the secondary battery 10 is sequentially added to the secondary battery module 100-n from 100-1 to the secondary battery module 100-n, the communication antenna 102 can receive information on all the secondary batteries 10. Can be received.

次に、二次電池モジュール１００−１が故障して途中で通信ができなくなった場合について述べる。例えば、二次電池モジュール１００−１が故障している場合には、二次電池モジュール１００−２が、故障した二次電池モジュール１００−１に送信しても、二次電池モジュール１００−２はＡＣＫ信号を受信できない。所定回数、再送してもＡＣＫ信号が受信できない場合には、二次電池モジュール１００−２は二次電池モジュール１００−１が故障したと判断し、二次電池モジュール１００−２は自身が終端であると判断し、通信経路を変更し、二次電池モジュール１００−２が二次電池モジュール１００−３から受信したデータに、二次電池モジュール１００−２の二次電池１０の情報を追加して、当該データを折り返して無線通信アンテナ７２−２から送信する。   Next, a case where the secondary battery module 100-1 breaks down and communication cannot be performed in the middle will be described. For example, when the secondary battery module 100-1 has failed, even if the secondary battery module 100-2 transmits to the failed secondary battery module 100-1, the secondary battery module 100-2 ACK signal cannot be received. If the ACK signal cannot be received after being retransmitted a predetermined number of times, the secondary battery module 100-2 determines that the secondary battery module 100-1 has failed, and the secondary battery module 100-2 is terminated at itself. It determines that there is, changes the communication path, and adds the information of the secondary battery 10 of the secondary battery module 100-2 to the data received by the secondary battery module 100-2 from the secondary battery module 100-3. The data is returned and transmitted from the wireless communication antenna 72-2.

このようにすることで、二次電池モジュール１００−１が故障した場合においても、通信用アンテナ１０２は、二次電池モジュール１００−２〜１００−ｎの二次電池情報を受信することが可能となる。   By doing in this way, even if the secondary battery module 100-1 fails, the communication antenna 102 can receive the secondary battery information of the secondary battery modules 100-2 to 100-n. Become.

図７に、二次電池システム１０００を横に２列（ａ系，ｂ系）並べた際の構成を示す（ＡＣＫ信号の通信は省略）。このようにａ系とｂ系のそれぞれの系ごとに、複数の二次電池モジュール１００と通信用アンテナ１０１，１０２を用意する。この例では縦方向に通信を行う例であるが、横方向でもよい。本実施例で言及しない構成は、実施例１と同様の構成であるものとする。   FIG. 7 shows a configuration when the secondary battery system 1000 is arranged in two rows (a system and b system) horizontally (ACK signal communication is omitted). In this way, a plurality of secondary battery modules 100 and communication antennas 101 and 102 are prepared for each of the a system and the b system. In this example, communication is performed in the vertical direction, but it may be performed in the horizontal direction. The configurations not mentioned in the present embodiment are the same as those in the first embodiment.

また、通信用アンテナ１０１−ａと１０１−ｂがデータを送信するタイミングをずらすことにより、ａ系とｂ系の隣接する二次電池モジュール１００、例えば、二次電池モジュール１００−１ａと二次電池モジュール１００−１ｂとの間で通信されることを避けることができ、通信の干渉を抑えることが可能となる。   Further, by shifting the timing at which the communication antennas 101-a and 101-b transmit data, adjacent secondary battery modules 100 of the a system and the b system, for example, the secondary battery module 100-1a and the secondary battery. Communication with the module 100-1b can be avoided, and communication interference can be suppressed.

さらに、本実施例では、直列に接続された二次電池モジュール間で通信を行っているが、直列に接続されていない他系の二次電池モジュールであって隣接する二次電池モジュールと通信を行ってもよい。   Furthermore, in the present embodiment, communication is performed between secondary battery modules connected in series, but communication is performed with adjacent secondary battery modules that are non-series connected secondary battery modules. You may go.

多系を構成する本実施例により、無線通信を用いて、多数の二次電池モジュール１００内の二次電池１０の状態を、二次電池システム監視装置２００で容易に収集することができる。   According to the present embodiment that constitutes a multi-system, the state of the secondary batteries 10 in the multiple secondary battery modules 100 can be easily collected by the secondary battery system monitoring device 200 using wireless communication.

次に、各二次電池モジュール１００に固有の識別情報（以下、ＩＤと呼ぶ）を割り当て、各二次電池モジュール１００の無線通信アンテナ７１と７２がそれぞれ情報を受信する相手をＩＤにより限定することで、無線通信アンテナ７１，７２から送信された無線電波の乱反射の影響を排除する方法について説明する。本実施例で言及しない構成は、実施例１と同様の構成であるものとする。   Next, unique identification information (hereinafter referred to as ID) is assigned to each secondary battery module 100, and the radio communication antennas 71 and 72 of each secondary battery module 100 each limit the other party to receive information by ID. Now, a method for eliminating the influence of irregular reflection of radio waves transmitted from the radio communication antennas 71 and 72 will be described. The configurations not mentioned in the present embodiment are the same as those in the first embodiment.

二次電池モジュール１００は固有のＩＤを持ち、送信するデータ及びＡＣＫ信号に自身のＩＤを付加して送信する。また、二次電池モジュール１００がデータを受信すると、受信データに含まれるＩＤを読み取り、予め定められた受信相手のＩＤならば、そのデータに対して処理を行い、そうでなければ、受信したデータを廃棄する。これにより、無線電波の乱反射により二次電池モジュール１００から送信されたデータが複数の二次電池モジュール１００に受信された場合にも、予め定められた受信相手の二次電池モジュール１００のみがそのデータに対して処理を行うため、予め定めた通信経路に従ってデータを通信することができる。   The secondary battery module 100 has a unique ID and adds its own ID to the data to be transmitted and the ACK signal for transmission. Further, when the secondary battery module 100 receives the data, the ID included in the received data is read. If the ID of the receiving party is determined in advance, the data is processed. Otherwise, the received data Discard. As a result, even when data transmitted from the secondary battery modules 100 due to irregular reflection of radio waves is received by a plurality of secondary battery modules 100, only the secondary battery module 100 of a predetermined receiving party receives the data. Therefore, data can be communicated according to a predetermined communication path.

例えば、図１において、二次電池モジュール１００−ｉのＩＤをｉ（ｉ＝１〜ｎ）とする。この時、無線通信アンテナ７１−ｉは二次電池モジュール１００−（ｉ−１）と、無線通信アンテナ７２−ｉは二次電池モジュール１００−（ｉ＋１）と通信するので、それぞれ、ＩＤが（ｉ−１），（ｉ＋１）を含む受信データを処理するようにする。   For example, in FIG. 1, the ID of the secondary battery module 100-i is i (i = 1 to n). At this time, since the wireless communication antenna 71-i communicates with the secondary battery module 100- (i-1) and the wireless communication antenna 72-i communicates with the secondary battery module 100- (i + 1), the ID is (i -1) and (i + 1) are processed.

なお、通信用アンテナ１０１，１０２のＩＤはそれぞれ、ＩＤ＝０，ＩＤ＝ｎ＋１とする。   Note that the IDs of the communication antennas 101 and 102 are ID = 0 and ID = n + 1, respectively.

続いて、各二次電池モジュール１００にＩＤを設定する方法としては、以下の方法が考えられる。   Subsequently, as a method of setting an ID in each secondary battery module 100, the following method can be considered.

一つ目は、二次電池モジュール１００に識別情報設定手段として、例えばＩＤ設定スイッチを設け、メイン基板２０の起動時にＩＤ設定スイッチに設定されたＩＤをメイン基板２０上の制御回路５０が読み取る方法である。   First, the secondary battery module 100 is provided with, for example, an ID setting switch as identification information setting means, and the control circuit 50 on the main board 20 reads the ID set in the ID setting switch when the main board 20 is activated. It is.

二つ目は、図１には図示されていないが、二次電池モジュール１００を二次電池システム１０００に取り付ける際のコネクタに、ＩＤ設定用情報を設け、メイン基板２０の起動時に、コネクタからＩＤをメイン基板２０上の制御回路５０が読み取る方法である。この方式は、二次電池モジュール１００側にＩＤを設定する必要がないため、二次電池モジュール１００を故障や劣化などで交換した場合においても、二次電池モジュール側で設定することなく、ＩＤを設定できる特徴がある。   The second is not shown in FIG. 1, but ID setting information is provided in the connector when the secondary battery module 100 is attached to the secondary battery system 1000, and the ID is set from the connector when the main board 20 is activated. Is read by the control circuit 50 on the main board 20. In this method, it is not necessary to set an ID on the secondary battery module 100 side. Therefore, even when the secondary battery module 100 is replaced due to failure or deterioration, the ID is not set on the secondary battery module side. There are features that can be set.

三つ目は、複数の二次電池モジュール１００−１〜１００−ｎの間の起動処理の無線通信によってＩＤを割り当てていく方法である。図１において、通信用アンテナ１０１から起動要求信号が出力されると、それを受けた二次電池モジュール１００−１は起動後、起動完了信号を出力する。通信用アンテナ１０１は二次電池モジュール１００−１からのこの起動完了信号を受けてＡＣＫ信号を出力する。このＡＣＫ信号には通信用アンテナ１０１のＩＤが含まれており、二次電池モジュール１００−１はこの通信用アンテナ１０１のＩＤより、自身のＩＤを決定する。例えば、通信用アンテナ１０１のＩＤがＩＤ＝０であり、二次電池モジュール１００−１は受信したＩＤに１を加えたものを自身のＩＤとするものとする。このとき、通信用アンテナ１０１から送信されたＡＣＫ信号には通信用アンテナ１０１のＩＤ＝０が含まれていることから、二次電池モジュール１００−１は、ＩＤ＝０に１を加えた１を自身のＩＤとする。さらに、二次電池モジュール１００−１は無線通信アンテナ７１−１で通信用アンテナ１０１との通信を行うことから、無線通信アンテナ７１−１はＩＤ＝０（通信用アンテナ１０１）のデータを受信するように登録される。さらに、二次電池モジュール１００−１の無線通信アンテナ７２−１は自身のＩＤが１であるため、自身のＩＤに１を加えたＩＤ＝２のデータを受信するようにと登録される（通信用アンテナ１０１は自身のＩＤが０であることから、これに１を加えたＩＤ＝１のデータを受信するように登録される。）。   The third method is a method of assigning IDs by wireless communication of activation processing between the plurality of secondary battery modules 100-1 to 100-n. In FIG. 1, when the activation request signal is output from the communication antenna 101, the secondary battery module 100-1 receiving it outputs the activation completion signal after activation. The communication antenna 101 receives this activation completion signal from the secondary battery module 100-1 and outputs an ACK signal. This ACK signal includes the ID of the communication antenna 101, and the secondary battery module 100-1 determines its own ID based on the ID of the communication antenna 101. For example, the ID of the communication antenna 101 is ID = 0, and the secondary battery module 100-1 is obtained by adding 1 to the received ID as its own ID. At this time, since ACK signal transmitted from communication antenna 101 includes ID = 0 of communication antenna 101, secondary battery module 100-1 adds 1 to ID = 0 plus 1. Let it be its own ID. Further, since the secondary battery module 100-1 communicates with the communication antenna 101 through the wireless communication antenna 71-1, the wireless communication antenna 71-1 receives data of ID = 0 (communication antenna 101). Registered as follows. Further, since the wireless communication antenna 72-1 of the secondary battery module 100-1 has its own ID of 1, it is registered to receive data of ID = 2 obtained by adding 1 to its own ID (communication) Since the antenna 101 has its own ID of 0, it is registered so as to receive ID = 1 data obtained by adding 1 to this.

同様の起動シーケンスを二次電池モジュール１００−１〜１００−ｎと順々に行っていくため、二次電池モジュール１００−１〜１００−ｎはそれぞれＩＤを設定するとともに、各無線通信アンテナ７１，７２が受信するＩＤも設定することができる。   Since the same starting sequence is sequentially performed with the secondary battery modules 100-1 to 100-n, each of the secondary battery modules 100-1 to 100-n sets an ID and each wireless communication antenna 71, The ID received by 72 can also be set.

１０ 二次電池
２０ メイン基板
３０ サブ基板
３１ 起動回路
３２ コンデンサ
４０ 電源回路
４１ リレー
４２ 電源生成回路
５０ 制御回路
５１ センサ
５２ 電池状態検知装置
５３ 通信制御装置
５４ 送受信回路
５５ 起動信号生成回路
５６ スプリッタ
７１，７２ 無線通信アンテナ
１０１，１０２ 通信用アンテナ
２００ 二次電池システム監視装置
１０００ 二次電池システム DESCRIPTION OF SYMBOLS 10 Secondary battery 20 Main board 30 Sub board 31 Startup circuit 32 Capacitor 40 Power supply circuit 41 Relay 42 Power generation circuit 50 Control circuit 51 Sensor 52 Battery state detection device 53 Communication control device 54 Transmission / reception circuit 55 Startup signal generation circuit 56 Splitter 71, 72 Wireless communication antennas 101 and 102 Communication antenna 200 Secondary battery system monitoring device 1000 Secondary battery system

Claims (19)

１つの二次電池、または直列に接続された複数の二次電池と、前記二次電池の状態の検知または推定を行う電池状態検知装置と、無線通信アンテナと、を有する電池モジュールにおいて、
前記電池状態検知装置が検知または推定した電池状態を有するデータを無線通信アンテナにより前記電池モジュールの外部に送信可能であることを特徴とする電池モジュール。 In a battery module having one secondary battery or a plurality of secondary batteries connected in series, a battery state detection device for detecting or estimating the state of the secondary battery, and a wireless communication antenna,
A battery module characterized in that data having a battery state detected or estimated by the battery state detection device can be transmitted to the outside of the battery module by a wireless communication antenna. 請求項１に記載の電池モジュールにおいて、
無線通信アンテナを２つ備え、前記２つの無線通信アンテナは前記電池モジュールの相対する位置に取り付けられ、
隣接して配置された前記電池モジュール同士は、前記無線通信アンテナを介して電池状態を有する情報を１対１で無線通信可能であることを特徴とする電池モジュール。 The battery module according to claim 1,
Two wireless communication antennas are provided, and the two wireless communication antennas are attached to opposite positions of the battery module,
The battery modules arranged adjacent to each other can wirelessly communicate one-on-one information having a battery state via the wireless communication antenna. 請求項２に記載の電池モジュールにおいて、
２つの前記無線通信アンテナは受信待ちの状態である場合に、一方の無線通信アンテナがデータを受信すると、他方の無線通信アンテナからデータを送信することを特徴とする電池モジュール。 The battery module according to claim 2,
When the two wireless communication antennas are in a reception waiting state, when one of the wireless communication antennas receives data, the battery module transmits data from the other wireless communication antenna. 請求項２または請求項３に記載の電池モジュールにおいて、
一方の無線通信アンテナから受信したデータに、前記電池状態検知装置で検知または推定された電池状態を追加したデータを、他方の無線通信アンテナから送信することを特徴とする電池モジュール。 The battery module according to claim 2 or claim 3,
A battery module, wherein data obtained by adding a battery state detected or estimated by the battery state detection device to data received from one wireless communication antenna is transmitted from the other wireless communication antenna. 請求項２乃至請求項４のいずれかに記載の電池モジュールにおいて、
前記他方の無線通信アンテナからデータを送信する場合に、各電池モジュールの送信時間を時分割に行って、各電池モジュール間での通信タイミングをずらすことを特徴とする電池モジュール。 The battery module according to any one of claims 2 to 4,
A battery module characterized in that when data is transmitted from the other wireless communication antenna, the transmission time of each battery module is performed in a time-sharing manner to shift the communication timing between the battery modules. 請求項３に記載の電池モジュールにおいて、
前記他方の無線通信アンテナからデータを送信する場合に、受信時に使用した無線信号の周波数とは異なる周波数を用いることで、送信と受信の無線通信が干渉しないようにすることを特徴とする電池モジュール。 The battery module according to claim 3, wherein
A battery module characterized in that when data is transmitted from the other wireless communication antenna, a frequency different from the frequency of the wireless signal used at the time of reception is used so that transmission and reception wireless communication do not interfere with each other. . 請求項１乃至請求項６のいずれかに記載の電池モジュールにおいて、
前記無線通信アンテナで起動用信号を受信することにより、前記電池状態検知装置を起動させる起動回路を備えることを特徴とする電池モジュール。 The battery module according to any one of claims 1 to 6,
A battery module comprising: an activation circuit that activates the battery state detection device by receiving an activation signal with the wireless communication antenna. 請求項７に記載の電池モジュールにおいて、
前記起動回路は、前記無線通信アンテナで受信した起動用信号を電源として起動することを特徴とする前記電池モジュール。 The battery module according to claim 7,
The battery module according to claim 1, wherein the activation circuit is activated by using the activation signal received by the wireless communication antenna as a power source. 請求項７または請求項８に記載の電池モジュールにおいて、
無線通信されるデータは、前記起動用信号と、二次電池モジュールに対するコマンドを含む通信用信号と、を有しており、前記起動用信号と前記通信用信号とは異なる周波数帯を使用することを特徴とする電池モジュール。 The battery module according to claim 7 or claim 8,
Data to be wirelessly communicated includes the activation signal and a communication signal including a command for the secondary battery module, and uses a frequency band different from the activation signal and the communication signal. A battery module characterized by. 請求項７乃至請求項９のいずれかに記載の電池モジュールにおいて、
無線通信されるデータは、前記起動用信号と、電池モジュールに対するコマンドを含む通信用信号と、を有しており、同じ無線通信アンテナから前記起動用信号と前記通信用信号とを送信することを特徴とする電池モジュール。 The battery module according to any one of claims 7 to 9,
The data to be wirelessly communicated includes the activation signal and a communication signal including a command for the battery module, and transmits the activation signal and the communication signal from the same wireless communication antenna. Battery module characterized. 請求項２乃至請求項１０のいずれかに記載の電池モジュールにおいて、
終了要求を含むデータを無線通信アンテナにより受信した場合に、前記電池状態検知装置をスリープ状態にすることを特徴とする電池モジュール。 The battery module according to any one of claims 2 to 10,
A battery module, wherein the battery state detection device is set to a sleep state when data including a termination request is received by a wireless communication antenna. 請求項２乃至請求項１１のいずれかに記載の電池モジュールにおいて、
前記無線通信アンテナによるデータの受信が一定時間以上無い場合に、前記電池状態検知装置をスリープ状態になることを特徴とする電池モジュール。 The battery module according to any one of claims 2 to 11,
The battery module, wherein the battery state detection device enters a sleep state when no data is received by the wireless communication antenna for a predetermined time or longer. 請求項７乃至請求項１１のいずれかに記載の電池モジュールにおいて、
前記無線通信アンテナによる通信エラーを所定回数以上連続すると、前記電池状態推定装置をスリープ状態とすることを特徴とする電池モジュール。 The battery module according to any one of claims 7 to 11,
The battery module, wherein the battery state estimating device is put into a sleep state when a communication error by the wireless communication antenna continues for a predetermined number of times or more. 請求項１乃至請求項１３のいずれかに記載の電池モジュールにおいて、
前記電池モジュールには、他の前記電池モジュールとは異なる識別情報が割り当てられており、
送信するデータに自己の前記識別情報を付加する手段と、特定の識別情報を有するデータを受信して他のデータを破棄する手段と、を備えることを特徴とする電池モジュール。 The battery module according to any one of claims 1 to 13,
The battery module is assigned identification information different from other battery modules,
A battery module comprising: means for adding the identification information of itself to data to be transmitted; and means for receiving data having specific identification information and discarding other data. 請求項１４に記載の電池モジュールにおいて、
識別情報を設定する識別情報設定手段を有し、前記識別情報設定手段により設定された識別情報を、送信するデータに付加することを特徴とする電池モジュール。 The battery module according to claim 14, wherein
A battery module comprising: identification information setting means for setting identification information, wherein the identification information set by the identification information setting means is added to data to be transmitted. 請求項１４に記載の電池モジュールにおいて、
前記電池モジュールの識別情報が未設定の状態である場合に、前記無線通信アンテナで受信したデータに含まれる前記識別情報をもとに、自身の識別情報を生成することを特徴とする電池モジュール。 The battery module according to claim 14, wherein
When the identification information of the battery module is not set, the battery module generates its own identification information based on the identification information included in the data received by the wireless communication antenna. 請求項２乃至請求項６のいずれかに記載の電池モジュールを複数備え、
前記複数の電池モジュールの前記二次電池の状態を監視する電池システム監視装置と、
前記電池システム監視装置と接続された通信用アンテナと、を備え、
前記通信用アンテナから送信されたデータは、複数の前記電池モジュール間を経由して、前記電池システム監視装置に通信されることを特徴とする電池システム。 A plurality of battery modules according to any one of claims 2 to 6 are provided,
A battery system monitoring device for monitoring a state of the secondary battery of the plurality of battery modules;
A communication antenna connected to the battery system monitoring device,
Data transmitted from the communication antenna is communicated to the battery system monitoring device via a plurality of the battery modules. 請求項１７に記載の電池システムにおいて、
前記電池システム監視装置と接続された前記通信用アンテナを２つ備え、
一方の通信用アンテナから送信されたデータは、複数の前記電池モジュール間を経由して、他方の通信用アンテナで受信されることを特徴とする電池システム。 The battery system according to claim 17,
Two communication antennas connected to the battery system monitoring device;
Data transmitted from one communication antenna is received by the other communication antenna via the plurality of battery modules. 請求項２乃至請求項６のいずれかに記載の電池モジュールを複数備え、
隣接する電池モジュールで互いに１対１通信が可能となるように、隣接する電池モジュールの前記無線通信アンテナが対向するように、隣接する電池モジュールが配置されることを特徴とする電池システム。 A plurality of battery modules according to any one of claims 2 to 6 are provided,
A battery system, wherein adjacent battery modules are arranged so that the wireless communication antennas of the adjacent battery modules face each other so that the adjacent battery modules can perform one-to-one communication with each other.
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